THEAMC-型电力电子·电机·电力拖动及电气控制实验装置

1、 TianhuangTeaching Apparatus天煌教仪 电力电子、电机实验系列 THEAMC-1型电力电子电机电力拖动及电气控制实验装置实验指导书 天 煌 教 仪 浙江天煌科技实业有限公司目 录THEAMC-1 型电力电子电机电力拖动及电气控制实验装置受试电机铭牌数据一览表3THEAMC-1 型电力电子电机电力拖动及电气控制实验装置操作说明4MEC31直流电枢电源操作说明7MEC24单三相智能型功率、功率因数表使用说明8第一章 实验的基本要求和安全操作规程 121-1实验的基本要求1-2实验的安全操作规程第二章 直流电机152-1直流电动机的认识（直流电机的认识与相关仪器、测量仪表的

2、选择与使用方法）2-2测定直流他励电动机的工作特性和机械特性2-3测定直流他励电动机的调速特性2-4测定直流他励电动机转动惯量2-5测定直流并励电动机的特性2-6测定直流他励发电机特性2-7测定直流并励发电机特性2-8测定直流复励发电机的工作特性和机械特性第三章 异步电机443-1交流电动机认识（交流电机的认识与相关仪器、测量仪表的选择与使用方法）3-2测定三相鼠笼式异步电动机的参数和工作特性3-3测定三相绕线式异步电动机的机械特性3-4三相异步电动机的起动与调速3-5三相异步电机M-S曲线的测绘3-6三相鼠笼异步电动机的不对称运行3-7三相鼠笼异步电动机的温升3-8测定三相鼠笼式异步电动机转

3、子转动惯量第四章 变压器804-1用多种方法测定变压器的同名端4-2单相变压器运行特性的研究4-3单相变压器并联运行4-4三相变压器的运行特性研究4-5三相变压器联接组的识别与不对称短路的研究4-6三相变压器的并联运行第五章 同步电机1155-1三相同步发电机的运行特性5-2三相同步发电机的并网运行5-3三相同步电动机工作特性第六章 控制电机1326-1永磁式直流测速发电机6-2步进电动机认识6-3步进电动机实验6-4力矩式自整角机6-5控制式自整角机第七章 继电接触控制与电力拖动（电气控制）1487-1电气识图训练7-2三相异步电动机点动和自锁的控制线路7-3三相异步电动机正反转的控制线路7

4、-4手动控制三相异步电动机Y-降压起动的控制线路7-5手动控制三相异步电动机串电阻法降压起动的控制线路7-6自动控制三相异步电动机Y-法降压起动的控制线路7-7自动控制三相异步电动机串电阻法降压起动的控制线路7-8自动控制三相异步电动机起动补偿器法降压起动的控制线路7-9三相绕线式异步电动机起动的控制线路7-10日光灯控制线路第八章 电力电子技术实验1718-1三相半波可控整流电路实验8-2三相桥式半控整流电路实验8-3三相桥式全控整流电路实验8-4单相交流调压电路实验8-5单相交流调功电路实验8-6三相交流调压电路实验第九章 典型电力电子器件线路实验1839-1半桥型开关稳压电源的性能研究9

5、-2直流斩波电路的性能研究（六种典型线路）191THEAMC-1型电力电子电机电力拖动及电气控制实验装置受试电机铭牌擞据一览表序号编号名称PN（W）UN(V)IN(A)nN(r/min)UfN（V）IfN（A）绝缘等级备注1MEC11单相变压器77/77220/550.35/1.42MEC12三相芯式变压器150/150220/550.4/1.6Y/Y3DJ15-2直流复励电动机802200.611002200.16E4DJ15直流并励电动机1852201.216002200.16E5DJ16三相鼠笼式异步电动机100220()0.51420E6DJ17三相线绕式异步电动机120220(Y)0

6、.61380E7DJ18三相同步发电机170220(Y)0.451500141.2E三相同步电动机90220(Y)0.351500100.8E8DJ23校正直流测功机3552202.215002200.16E9THEAMC-1型电力电子电机电力拖动及电气控制实验装置操作说明一、实验装置结构实验装置由实验台及实验组件两大部分构成，其中实验台由电源控制屏（MEC01）、实验台架、实验桌构成，这三者在出厂时已安装在一起为一整体，实验组件根据用户选定的配置而定。结构图下：THEAMC-1型电力电子电机电力拖动及电气控制实验装置结构图二、实验台的使用操作 1、MEC01电源控制屏为实验提供： （1）电源

7、总开关（漏电保护器）；（2）固定的三相380V及单相220V交流电源，可调的三相0450V及单相0250V的交流电源（隔离电源）；（3）直流电机实验所需的220V、0.5A励磁电源；（4）三相电网电压与三相调节输出电压监测仪表（指针式交流电压表，量程0450V，2.5级），通过波段开关切换分别指示三相电压，通过三刀双掷开关切换指示电网电压或交流调节输出电压，（5）3只10A带灯保险丝座，1只1.5A保险丝座，1只清除报警的复位按钮，多只工作指示及报警指示灯。（6）1只220V三芯双联暗插座及1只380V三相四极插座，1只“MCE31直流电枢电源及开关组件”10芯专用插座，（7）一组三相电流互感

8、器三只。（8）示波器支架设在电源箱的顶部，方便用户放置示波器。（9）人生安全保护体系及仪器仪表保护体系2、实验台架：实验台架为实验提供一个可随意扩展（不改变原有结构）的实验平台，结构成“曰”状（上中下有三条带深槽的安装条），实验台架上可安装任意实验组件。3、MEC02实验桌：实验桌为实验提供一个宽敞开放的操作空间，两只抽屉用于放置实验资料、实验工具等，下方有一宽大的柜体，可用于放置实验组件。4、MEC01电源控制屏的启动步骤（1）将三刀双掷开关开关置于“三相电网”一侧，直流励磁电源置于“关”一侧，将左下侧的三相调压器旋钮逆时针旋到底。（2）插好三相四芯电缆线插头，接通三相380V、50Hz的交

9、流电源（注意：所接的三相电源中必须有中线，否则无法进行下一步操作）。（3）先插上MEC31电枢电源及开关组件的10芯插座，再合上电源总开关（漏电保护器），红色“停止”按钮指示灯亮，此时左侧的三相双联暗插座、三相四极插座分别有220V及380V的交流电压输出，必要时三相四极插座可插上另一实验装置的电源插头，但要注意，连同本装置在内，一般只允许并插同样规格的实验装置数为23台。（4）拔动“波段开关”分别检查三相电网线电压是否均为正常，正常后方可进行下一步操作，否则停电检查故障。（5）按下“启动”按钮，红色“停止”指示灯灭，绿色“启动”指示灯亮，同时可听到屏内交流接触器瞬间吸合声，“三相可调输出”端

10、的三只发光二极管亮，电源控制屏启动完毕。5、MEC01三相交流调压输出电源的电压调节（1）将三刀双掷开关开关置于“三相调压”一侧，监测仪表指针回到零状态，先按“MEC01电源控制屏的启动步骤”启动控制屏。（2）按顺时针方向缓缓旋动三相自耦调压器的调节旋钮（即向控制屏左侧标志牌上“大”的一侧旋动），监测仪表指针随之偏转（精确测量应选用MCE23交流电压表组件），指示三相可调输出电压，使用完毕，将调节旋钮逆时针方向旋到底，即电压调回到零位，可调节出0450V的线电压及0250V相电压，根据实验要求可调至任意所需电压。（3）三相交流调压输出端设有过流、短路保护技术，当输出电流大于设定值（3.5A左右

11、）或发生线路错接短路时，即能切断电源输出，发出报警鸣器声，“报警”指示灯亮，按下“复位”按钮，减小负载或纠正错接线路后方可重新启动使用，不复位的情况下不能启动。6、直流励磁电源使用直流电源是由交流电源变换而来，开启“直流励磁电源”，必须先完成开启交流电源，先按“MEC01电源控制屏的启动步骤”启动控制屏，将左下方励磁电源开关置于“开”一侧，此时励磁电源“工作”指示灯亮，说明励磁电源正常，电压值约为220V（直流“励磁电源”输出的电压往往高于220V，此属正常现象，因为电网线电压都会比额定电压380V高出1020多伏，所以励电压输出随之升高，但不会影响使用及实验强度），熔丝额定电流为0.5A。7

12、、实验操作注意（1）合上电源总开关后，检查“停止”按钮指示灯亮，表示实验装置的进线接到电源，但还不能输出电压。此时在电源输出端进行实验电路接线操作是安全的。 （2）按下“启动”按钮，“启动”按钮指示灯亮，表示三相交流调压电源输出插孔U、V、W及N上已接电。实验项目所需的不同大小的交流电压，都可适当旋转调压器旋钮用导线从三相四线制插孔中取得。输出线电压为0450V（可调）并由控制屏上方的监测仪表指示。（3）实验中如果需要改接线路，必须按下“停止”按钮以切断交流电源，保证实验操作安全。实验完毕，还需按下“停止”，并将控制屏左下侧的调压器旋钮逆时针施到底，将“直流磁励电源”开关拨回到“关”位置。（4

13、）在做直流电动机实验时，要注意开机时须先开“励磁电源”后开“电枢电源”；在关机时，则要先关“电枢电源”而后关“励磁电源”的次序。（5）电路上“励磁电源”与“电枢电源”与“三相交流调压电源”各自可独立使用。THEAMC-1电力电子电机电力拖动及电气控制实验装置的维护1、实验装置应放置平稳，平时应注意清洁，不用时最好加盖保护膜、塑料布或防尘罩等。2、使用前应检查装置的输入电源线是否完好，屏上开关是否置于“关”位置，调压器是否在“零”位。3、使用中，对各旋钮、开关进行调节、切换时动作要轻，切忌用力过度，以防旋钮、开关等损坏。4、如有源组件不工作时，应关闭该组件电源，若不用时应把其外拖电源线盘绕起来。

14、5、更换组件前，应关闭MEC01电源控制屏电源，组件挂入时动作要轻，防止强烈碰撞，切忌带电插拔组件的电源插头。6、不用的组件应分类整齐地放置在MEC02实验桌的大柜里或挂入到实验台架上，不要挤压或碰撞。7、实验过程中切忌带电插、拔导线，如需更换导线请先停机（车）或断开MEC01控制屏的电源总开关的情况下进行。8、对于专用的插线、导线，实验完后注意放置好，保管好，不要随意放置，以免损坏或丢失。9、实验室搬迁或移动实验设备位置时，要注意安全，不要过力碰撞，以免损坏设备外观。MEC31直流电枢电源操作说明1、先断开MEC01电源控制屏的总开关（漏电保护器），将MEC31的10芯电源线插到MEC01电

15、源控制屏右侧的10芯插座上，注意，插线时要保证总开关处于关断的状态。2、将电枢电源“电压调节”旋钮逆时针调到底及电源开关置于“关”一侧，按“MEC01电源控制屏的启动步骤”启动控制屏，将电枢电源开关置于“开”一侧，顺时针调节“电压调节”旋钮，电枢电源输出电压慢慢升高，可获得0240V、3A连续可调的直流电压输出，由上方的一只电压表指示输出电压值。3、电枢电源设有过压、过流保护电路，当输出电压高于设定值时，MEC01电源控制屏会自跳闸切断电源输出，并发出报警鸣器声，“报警”指示灯亮，此时必须先将电枢电源的“电压调节”旋钮逆时针旋转到底，后按下“复位”按钮，要再次启用时，需重复步骤“2”； 当输出

16、负载电流高于设定值时或经路错接短路时，MEC01电源控制屏会自跳闸切断电源输出，并发出报警鸣器声，“报警”指示灯亮，此时必须将负载电流减小或纠正错接线路，将电枢电源的“电压调节”旋钮逆时针旋转到底，后按下“复位”按钮，要再次启用时，需重复步骤“2”。4、电枢电源开启时应保证“电压调节”旋钮已逆时针调到底（即电压为0），在“电压调节”旋钮未逆时针打到底时，不要开启电枢电源，否则会因检测电路受到过高的启动电压而发生误报警。MEC24单三相智能型功率、功率因数表使用说明1、键盘各功能键介绍：（1）“复位”键：用于任何功能、操作状态及由于外部干忧等原因引起死机恢复到功率测量状态。（2）“确认”键：用于

17、确认当前的功能状态。（3）“数据”键：用于设置所需输入的数据，暂不用。（4）“数位”键：用于移动数据的数位，暂不用。（5）“功能”键：用于选择所需功能。2、面板组成：由两个单相功率表P1、P2（同时可测量功率因数）和总功率表P组成。单相功率表P1、P2功能完全相同，可各自单独使用，总功率P=P1+P2，自动求和。MEC24面板结构图3、测量线路：分为单瓦表法和双瓦特表法两种，单瓦特表法主要用于单相电路的功率测量，如单相变压器和单相电动机，但也可以用于三相电路的功率测量（但不能直接显示三相功率，需要换算）；双瓦特表法主要用于三相电路的功率测量，如三相变压器和三相电机。（1）用单瓦特表法测单相电路

18、的功率，测量线路接线如图1所示。图1 单瓦特表测量单相电路功率接线图（2）用单瓦特表法测三相电路的功率，测量线路接线如图2所示，如图2所测三相电动机总功率为P=3P1。图2 单瓦特表测量三相电路功率接线图（3）用双瓦特表法测三相电路的功率，测量线路接线如图3所示，如图3所测三相电动机总功率为P=P1+ P2，P表自动显示。图3 双瓦特表测量三相电路功率接线图4、使用方法：将电源开关置“开”一侧，三个显示器均显示000.0，表示同名端，连线时应连在同一点上，否则功率表会出现“”号。作双瓦表特使用时，由于三相负载的相位变化的关系，有一功率表显示为负值，这是正常的，P=P1+P2。（1）用单瓦特表法

19、测单相电路的功率：按“图1单瓦特表测量单相电路功率接线图”接线，选择P1或P2任一只功率表测量单相电路功率，将功率、功率因数表的“I”端和“U”端分别串入和并入被测的单相电路中，“I”端的和“U”端的表示同向，接线时要接同一方向，通过不同操作可实现以下功能： 在功率表显示为000.0、任意状态下按下“复位”键或按“功能”键至显示器显示“P”时按下“确认”键，都可进入到功率测量状态，只须将功率、功率因数表正确接入电路中，无须任何操作，显示器均显示被测电路的当前功率。 按下“功能”键至显示器显示“COS”，按下“确认”键，便进入功率因数的测试，显示器显示被测负载当前的功率因数及负载性质（感性L，容

20、性C，纯阻性1），如：L0.68表示感性负载，功率因数为0.68。 按下“功能”键至显示器显示“F”，按下“确认”键，便进入频率测量中，显示器显示被测交流电路的当前频率，测量范围为1.0099.00HZ。 按下“功能”键至显示器显示“SAUE”，进入存储功能，此时按下“确认”键，显示器显示1（表示第一组数据已经存储好），存储完后按下“复位”健，恢复到功率测量状态。重复上述操作，可逐次存储15组数据，显示器将顺序显示2、3E、F。 按下“功能”键至显示器显示“DISP”，进入所存数据的查询功能，此时按下“确认”键，显示器显示最后存储的那一组的数据组别（序号）、负载性质及功率因数，第一位表示数据的

21、组别，第二位表示负载的性质，后三位为功率因数的数值（例如：显示的是9L0.68，9表示第九组、L表示感性负载、功率因数为0.68），再按“确认”键，显示最后一组的功率值；再按“确认”键，显示倒数第二组的数据组别、负载性质及功率因数，再按“确认”键，显示倒数第二组的功率值。重复上述操作，可逐次查询所存储的数据，显示器将顺序显示F、E2、1。（2）用单瓦特表法测三相电路的功率：按“图2单瓦特表测量单相电路功率接线图”接线，选择P1或P2任一只功率表测量单相电路功率，将功率、功率因数表的“I”端和“U”端分别串入和并入被测的单相电路中，“I”端的和“U”端的表示同向，接线时要接同一方向，具体操作同（

22、1）。（3）用双瓦特表法测三相电路的功率：按“图3双瓦特表测量三相电路功率接线图”接线，将P1、P2功率、功率因数表的“I”端和“U”端分别串入和并入被测的三相负载电路中，“I”端的和“U”端的表示同向，接线时要接同一方向，具体操作同（1），P可直接将P1+P2的值求和显示出来；注：三相负载时功率因数不可直接测，需计算，COS=P/1.732UI。 注意事项：禁止在“I”端输入电压，否则可能损坏仪表的电流线圈。不使用时请关断挂件的电源（ 电源开关置“关”一侧）。 在测量过程中，外来信号难免要干扰本仪表的运行，或出现显示不正常或死机，请按“复位”键后再重新进入所需功能状态。 “SAUE”应在测量

23、状态使用，必须存储了一组数据才能使用“DISP”。 图4校正直流测功机IF-T2曲线图第一章 实验的基本要求和安全操作规程1-1实验的基本要求电力电子电机电力拖动及电气控制实验项目的目的在于培养学生掌握操作和测试、试验方法。培养学生能根据任务目标、任务内容及实验设备来拟定实验项目线路，选择完成实验项目所需的仪器、仪表，掌握项目实验方法，确定项目实验过程，测取和记录项目所需数据及结果，得出必要结论，从而完成实验项目（任务）的实验报告。学生在整个实验过程中，必须集中精力，及时认真做好项目任务的实验。现按实验过程对学生提出下列基本要求。一、实验前的准备 实验前应复习教科书有关章节，复习相关知识，仔细

24、阅读实验指导书，了解实验项目、任务目标、实验设备、实验过程，熟知实验过程的方法与步骤，明确实验过程中应注意的问题（有些内容可到实验室对照实验预习，如熟悉组件的编号，使用及其规定值等），并按照实验项目准备记录抄表等。 实验前应写好预习报告，经指导教师检查认为确实作好了实验前的准备，方可开始做实验。 认真作好实验训的准备工作，对于培养学生独立操作能力，提高实验质量和保护实验设备都是很重要的。二、实验的过程 1、建立小组，合理分工每次的实验项目都以小组为单位进行，每组由23人组成，实验过程中的接线、调节负载、保持电压或电流、记录数据等工作每人应有明确的分工，以保证实验操作协调，记录数据准确可靠。 2

25、、选择组件和仪表 实验前先熟悉该次实验所用的组件，记录电机铭牌数据和选择仪表量程，然后依次排列组件和仪表便于测取数据。 3、按图接线 根据实验项目线路图及所选组件、仪表，按图接线，线路力求简单明了，一般按接线原则是先接串联主回路，再接并联支路，为查找线路方便，每路可用相同颜色的导线。 4、起动电机，观察仪表 在正式实验开始之前，先熟悉仪表刻度，并记下倍率，然后按一定规范起动电机，观察所有仪表是否正常（如指针正、反向是否超满量程等）。如果出现异常，应立即切断电源，并排除故障；如果一切正常，即可正式开始实验。 5、测取数据 预习时对电机的试验方法及所测数据的大小作到心中有数，正式实验时,根据实验过

26、程的步骤及要求逐次测取数据。 6、认真负责，实验有始有终 实验完毕，须将数据交指导教师审阅，经指导教师认可后，才允许拆线并把实验所用的组件、导线及仪器等物品整理好。三、实验报告 实验报告是根据实验过程中实测数据和在实验过程中观察和发现的问题，经过自己分析理解或总结后写出的心得体会。 实验报告要简明扼要、字迹清楚、图表整洁、结论明确。 训验报告包括以下内容： 1、实验项目名称、专业班级、学号、姓名、实验日期、室温。2、列出实验的任务目标。3、实验过程中所用工具、组件的名称及编号，电机铭牌数据（PN、UN、IN、nN）等。4、绘制实验项目的线路图，并注明仪表量程，电阻器阻值，电源端编号等。 5、数

27、据的整理和计算。 6、记录实验的过程、现象和数据据结果，图纸尺寸不小于8cm8cm，曲线要用曲线尺或曲线板连成光滑曲线,不在曲线上的点仍按实际数据标出。7、实验小结、体会与建议。 8、每次实验每人独立完成一份实验报告，按时送交指导教师批阅，指导教师应对实验项目的考核内容点进行分项目评分，得出学生在该实验项目的成绩，保留存档。1-2 实验的安全操作规程 为了按时完成电力电子电机电力拖动及电气控制实验项目，确保实验时人身安全与设备安全，要严格遵守如下规定的安全操作规程： 1、实验时，人体不可接触带电线路。2、为了提高学生的安全用电常识，任何接线和拆线都必须在切断主电源下进行。3、为了提高实验过程中

28、的效率，学生独立完成接线或改接线路后，应仔细再次核对线路，经指导教师检查和允许，并使组内其他同学引起注意后方可接通电源。4、如果在实验过程中发生过流、漏电、过压告警，应立即切断电源，经查清问题和妥善处理故障后，确定无误后方能继续进行实验。5、实验过程中注意所接仪表的量程（直流电机的励磁回路应串毫安表，电枢回路应串安培表），选择正确的量程或合适的负载完成实验，以免损坏仪表、电源或负载。6、电源控制屏及各组件的保险丝规格和型号是经我们反复试验后选定的，不得私自改变其规格和型号，更不得将大电流的保险丝安装到小电流的设备上，否则会严重损坏实验设备，甚至无法再修复。7、他励电动机起动时，必须先按通励磁电

29、源，再按通电枢电源，停机时，必须先关断电枢电源，再关断励磁电源。8、直流电动机在起动时，要将励磁回路串联的电阻Rf1调零最小值，电枢串联的电阻R1调至最大值或电枢电源输出电压调到零。9、直流发电机运行前，要将励磁回路串联的电阻Rf1调零最大值，电枢串联的负载电阻R2调到最大值。10、增大发电机负载时（即减小负载电阻 R2的时），先将其串联部分调到最小后用导线短接，再调节用并联部分；减小发电机负载时（即增大负载电阻 R2的时），先将其再调节用并联部分调到最大后，拆除短接线，再调节串联部分。11、单异步电机起动时，特别是带有一定的负责起动时，起动电流较大，应关断电源控制屏内的过流保护开关，待起动后

30、再将过流保护开关闭合；三相异步电机在实验过程中最好采用降压起动。12、不允许完全或局部地拆卸各功能组件，禁止用手或其它物品敲打或直接撞击各功能组件。13、不应将不配套电机与本公司的编码器联轴进行使用，请使用本公司生产的配套电机。14、将驱动设备（电机）与旋转编码器进行同轴联接进，应采用柔性联接（橡皮圈），请勿将驱动设备与旋转编码器挤压过紧，否则会引起误差、降低使用寿命等。15、为了安全起见，实验设备的总电源接通应由实验指导人员来控制，其他人员不得自行合闸。第二章 直流电机实验2-1 直流电动机的认识（直流电机的认识与相关仪器、测量仪表的选择与使用方法）一、实验目的1、学习电机实验的基本要求与安

31、全操作注意事项。2、认识在直流电机实验过程中所用到的电机、电源、仪表、变阻器等组件及使用方法。3、了解电动机转矩、转速测量设备和使用的方法，了解电动机的测功系统的组成。4、熟悉他励电动机（即并励电动机按他励方式）的接线、起动、改变电机转向与调速方法。5、掌握测取电机绕组的直流电阻的方法。 二、预习要点1、如何正确选择使用仪器仪表。特别是电压表电流表的量程。2、直流电动机起动时,励磁电源和电枢电源开启的前后顺序？停机时，励磁电源和电枢电源关闭的前后顺序？3、直流电动机起动时，为什么在电枢回路中需要串接起动变阻器? 不串接会产生什么严重后果?4、直流电动机起动时，励磁回路串接的磁场变阻器应调至什么

32、位置? 为什么? 若励磁回路断开造成失磁时,会产生什么严重后果?5、直流电动机调速及改变转向的方法。 三、实验项目 1、了解实验装置中的电枢电源、励磁电源、校正直流测功机、变阻器、多量程直流电压表、电流表及直流电动机的使用方法。 2、用伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。 3、直流他励电动机的起动、调速及改变转向。 四、实验设备及控制屏上挂件排列顺序1、实验设备序 号型 号名 称数 量1MEC01电源控制屏1套2MEC02实验桌3DD03-3导轨、测速发电机及转速表1件4DJ15直流并励电动机1台5DJ23校正直流测功机1台6MEC21直流数字电压、毫安、安培表2件7MEC31

33、直流电枢电源及开关组件1件8MEC41可调电阻器（一）1件9MEC42可调电阻器（二）1件10MEC43可调电阻器（三）1件2、控制屏上挂件排列顺序MEC21 、MEC21、MEC31、MEC41、MEC42、MEC43 五、实验说明及操作步骤 1、认识记录直流电动机及相关仪器、测量仪表的选择与使用（1）由指导人员介绍THEAMC-1型电力电子电机电力拖动及电气控制实验装置结构、各功能面板布置及使用方法，演示和讲解实验的基本要求和实验安全操作规程。（2）根据给出的实验设备，先检测并记录它们的规格、量程和额定值。 直流励磁电源Uf= V； 直流电枢电源Ua=0 V； 直流他励电动机励磁回路调节电

34、阻Rf1= 0 ； 直流他励电动机电枢回路调节电阻Rf1= 0 ； 转速表量程：n= 0 r/min、转矩表量程T2= 0 Nm；直流电压表（可选择）测量范围：0 V V V V；直流毫安表（可选择）测量范围：0 mA mA Ma；直流安培表测量范围：0 A；直流他励电动机额定数据：PN= W、UN= V、IN= V、nN= r/min、UfN= V。直接测量电动机的励磁绕组阻值Rf 、电枢绕组阻值Ra 。（3）根据“图2-1直流他励直流电动机接线图”认识相关实验设备的使用要求。直流电源的选择 直流电动机或直流发电机的励磁绕组阻值大，工作的电流小，电源选用励磁电源（220V/0.5A）；直流电

35、动机或直流发电机的电枢绕组阻值小，工作的电流大，电源选用电枢电源（0240V/3A）。电压量程的选择 如测量电动机或发电机两端的电压，电压量程应先选用最大的或者根据计算后得出电压值选择合适的量程，如测量电压约为200V，先选用直流电压表为1000V量程档，测量时小于200V，则再选择200V档，以此类推。电流量程的选择因为直流电动或直流发电机的电枢电流大，选用5A量程的直流安培表；励磁电流小，选用200mA或2000mA量程的直流毫安表。变阻器的选择变阻器选用的原则是根据实验中所需的阻值和流过变阻器最大的电流来确定。一般的：电枢回路流的过电流大，一般选用1.3A的90与90串联电阻；磁场回路流

36、过的电流小，一般选用0.41A的900与900串联电阻；直流测功机的负载电阻流过电流是变化的，流过的电流由小至大，根据不同电动机的额定值要求，一般选用0.41A的900与900串联再串上0.41A的900与900并联共2250的阻值，或选用0.41A的900与900并联再串上1.3A的90与90串联共630的阻值。2、直流他励电动机的接线图2-1直流他励电动机接线图按图2-1接线。图中电动机M选用DJ15直流并励电动机（按他励方式接线），其额定功率PN=185W，额定电压UN=220V，额定电流IN=Ia+If1=1.2A，额定转速nN=1600r/min，额定励磁电流IfN0.16A；校正直

37、流测功机MG选用DJ23，作为测功机使用，校正直流测功机MG按他励发电机方式连接，在此作为直流他励电动机M的负载，用于测量M的转矩和输出功率；RE旋转编码器（测速系统）选用DD03-3导轨；将M、MG及RE之间用橡胶联轴器直接联接好并用偏心螺丝固定在DD03-3上；直流电流表A3、A4选用MEC21，直流毫安表A1、A2选用MEC21，直流电压表V1、V2选用MEC21；Rf1用MEC42的900串联900共1800阻值作为直流他励电动机M的磁场调节电阻；Rf2选用MEC43的900串联900共1800阻值的变阻器作为测功机MG的磁场调节电阻；R1选用MEC42的90串联90共180阻值作为直

38、流他励电动机M的起动电阻；R2选用MEC41上的900串联900加上900并联900共2250阻值作为测功机MG的负载电阻，（当负载电流IF大于0.4 A时用并联部分，而将串联部分阻值调到最小并用导线短接）；开关S选用MEC31组件，用于控制负载R2的通断。 接好线后，检查M、MG及RE之间是否用橡胶联轴器联接好，偏心螺丝是否打紧。3、用伏安法测取电动机电枢绕组的直流电阻（1）将图2-1中的电阻R1阻值调至最大；直流安培表A3改换成直流毫安表A2并选择200mA量程档；直流电压表V1选择20V量程档；电枢电源MEC31的“电压调节”旋钮逆时针打到底，即输出电压为最小，由电源开关控制通断。 （2

39、）经检查无误后接通电枢电源，并调高输出电压，使电枢电流达到200mA（如果电流太大，可能由于剩磁的作用使电机旋转，测量无法进行；如果此时电流太小，可能由于接触电阻产生较大的误差），迅速测取电机电枢两端电压U和电流I，将电机转子分别旋转三分之一和三分之二周，同样测取U、I三组数据列于表2-1中，测试结束后，按图2-1将改换过的直流安培表A3接回原位，A2接回原位。 表2-1 室温 序号U（V）I（mA）Ra（ 平均）（）Ra（）Raref（）1Ra1=2Ra2=3Ra3=表中： Ra1=U1/I1，Ra2=U2/I2，Ra3=U3/I3； R a=（Ra1+ Ra2+ Ra3）/3；（3）计算基

40、准工作温度时的电枢电阻 由试验直接测得电枢绕组电阻值，此值为实际冷态电阻值，冷态温度为室温，按下式换算到基准工作温度时的电枢绕组电阻值：式中Raref 换算到基准工作温度时电枢绕组电阻。（）；Ra电枢绕组的实际冷态电阻。（）；ref 基准工作温度，对于E级绝缘为75 ；a实际冷态时电枢绕组的温度。（）。4、直流他励电动机的启动与停机步骤（1）检查按图2-1的接线是否正确，电表的极性、量程选择是否正确，电动机励磁回路接线是否牢固。然后，将电动机M的电枢串联起动电阻R1、测功机MG的负载电阻R2、及磁场调节电阻Rf2调到阻值最大位置，M的磁场调节电阻Rf1调到最小位置，断开开关S，并确认MEC31

41、电枢电源开关处于关闭状态。 （2）开启控制屏上的电源总开关，按下“启动”按钮，接通励磁电源开关，观察M及MG的励磁电流值（用A1、A2表观察），调节Rf2使If2 等于校正值（100mA）并保持不变，再接通MEC31的电枢电源开关，顺时针调节“电压调节”旋钮，使M起动。 （3）M起动后观察DD03-3转速表显示转速是否为正，若为负，即要停机改变M的电枢接线极性。调节MEC31上的“电压调节”旋钮，使输出电压为220伏，减小起动电阻 R1阻值，直至短接，电动机M的启动过程结束。（4）停机，先切断电枢电源使电动机M停机，同时将电枢串联起动电阻R1调回最大值位置，磁场调节电阻Rf1调到最小值位置，再

42、关闭励磁电源，最后关闭电源总开关，停机结束。5、改变直流他励电动机的转向（1）按“直流他励电动机的启动与停机步骤”启动直流他励电动机，观察转向，记录于表2-2中。（2）按“直流他励电动机的启动与停机步骤”停机，将电枢电源的两端接线对调，启动他励直流电动机，观察转向，记录于表2-2中。（3）按“直流他励电动机的启动与停机步骤”停机，将励磁电源的两端接线对调，启动他励直流电动机，观察转向，记录于表2-2中。表2-2序号操作内容电流方向转向情况1接线未作改变2电枢电源的两端接线对调3励磁电源的两端接线对调6、改变直流他励电动机的转速（1）按“直流他励电动机的启动与停机步骤”启动直流他励电动机，调节起

43、动电阻 R1阻值，观察电动机转速变化，记录于表2-3中。 （2）调节磁场调节电阻Rf1阻值，观察电动机转速变化，记录于表2-3中。表2-3序号操作内容电流大小变化情况转速变化情况1增加或减小电枢回路起动电阻R1阻值2增加或减小励磁调节电阻Rf1阻值7、电动机的输出转矩、输出功率测量按“直流他励电动机的启动与停机步骤”启动直流他励电动机，合上校正直流测功机MG的负载开关S，调节R2 阻值（减小R2的阻值，当负载电流IF大于0.4 A时用并联部分，而将串联部分阻值调到最小并用导线短接）使MG的负载电流IF改变，即直流电动机M的输出转矩T2 改变，调不同的IF值（但不得超过0.86A），观察DD03

44、-3转速的变化。可通过IF-T2曲线图查找校正值If2=100mA对应于T2=f(IF)，对应不同的IF可查找对应的T2，通过公式P20.105nT2，得出输出功率。8、停机先切断电枢电源使电动机M停机，同时将电枢串联起动电阻R1调回最大值位置，磁场调节电阻Rf1调到最小值位置，再关闭励磁电源，拆除实验导线、电机，最后关闭实验装置电源总开关。 六、注意事项 1、直流他励电动机起动时，须将励磁回路串联的电阻（磁场调节电阻）Rf1调至最小，先接通励磁电源使励磁电流最大，同时必须将电枢串联起动电阻R1调至最大,电枢电源输出电压调到最小（“电压调节”旋钮逆时针到底），然后方可接通电枢电源开关，调节电枢

45、电源输出电压使电动机正常起动，起动后，将起动电阻R1调至零使电机工作在额定电压下。 2、直流他励电动机停机时，必须先切断电枢电源，然后断开励磁电源。同时必须将电枢串联的起动电阻R1调回到最大值，励磁回路串联的电阻（磁场调节电阻）Rf1调回到最小值，给下次起动作好准备。 3、测量前注意仪表的量程、极性及其接法，是否符合要求。4、若要测量电动机的转矩T2 ，必须将校正直流测功机MG的励磁电流调整到校正值100mA或50mA。 七、实验报告1、说明电动机起动时，起动电阻R1和磁场调节电阻Rf1应调到什么位置？为什么？2、在电动机带载运行时，增大电枢回路的调节电阻R1，电机的转速如何变化？增大励磁回路

46、的调节电阻Rf1，转速又如何变化？3、用什么方法可以改变直流电动机的转向？4、在他励直流电动机启动时，为什么要开励磁电源后开电枢电源？停机时，为什么要断开电枢电源后断开励磁电源后加？5、为什么要求直流他励电动机磁场回路的接线要牢固？起动时电枢回路必须串联起动变阻器或者必须将电枢电源输出电压调至最小？2-2 测定直流他励电动机的工作特性和机械特性一、任务目标1、熟悉直流电动机的工作特性和机械特性。2、掌握测取直流电动机工作特性和机械特性的方法。二、任务复习1、什么是直流电动机的工作特性和机械特性。三、实验设备序 号型 号名 称数 量1MEC01电源控制屏1 套2MEC02实验桌3DD03-3不锈

47、钢电机导轨、测速发电机及转速表1 件4DJ15直流并励电动机1 台5DJ23校正直流测功机1 台6MEC21直流数字电压、毫安、安培表2 件7MEC31直流电枢电源及开关组件1 件8MEC41可调电阻器（一）1 件9MEC42可调电阻器（二）1 件10MEC43可调电阻器（三）1 件四、实验过程1、直流他励电动机的接线图2-2 直流他励电动机接线图按图2-2接线。图中电动机M选用DJ15直流并励电动机（按他励方式接线），其额定功率PN=185W，额定电压UN=220V，额定电流IN=Ia+If1=1.2A，额定转速nN=1600r/min，额定励磁电流IfN0.16A；校正直流测功机MG选用D

48、J23，作为测功机使用，校正直流测功机MG按他励发电机方式连接，在此作为直流他励电动机M的负载，用于测量M的转矩和输出功率；RE旋转编码器（测速系统）选用DD03-3导轨；将M、MG及RE之间用橡胶联轴器直接联接好并用偏心螺丝固定在DD03-3上；直流电流表A3、A4选用MEC21，直流毫安表A1、A2选用MEC21，直流电压表V1、V2选用MEC21；Rf1用MEC42的900串联900共1800阻值作为直流他励电动机M的磁场调节电阻；Rf2选用MEC43的900串联900共1800阻值的变阻器作为测功机MG的磁场调节电阻；R1选用MEC42的90串联90共180阻值作为直流他励电动机M的起

49、动电阻；R2选用MEC41上的900串联900加上900并联900共2250阻值作为测功机MG的负载电阻，（当负载电流IF大于0.4 A时用并联部分，而将串联部分阻值调到最小并用导线短接）；开关S选用MEC31组件，用于控制负载R2的通断。 接好线后，检查M、MG及RE之间是否用橡胶联轴器联接好，偏心螺丝是否打紧。2、测取直流他励电动机的工作特性和机械特性 （1）按“直流他励电动机的启动与停机步骤”启动直流他励电动机。 检查按图2-2的接线是否正确，电表的极性、量程选择是否正确，电动机励磁回路接线是否牢固。然后，将电动机M的电枢串联起动电阻R1、测功机MG的负载电阻R2、及磁场调节电阻Rf2调

50、到阻值最大位置，M的磁场调节电阻Rf1调到最小位置，断开开关S，并确认MEC31电枢电源开关处于关闭状态。 开启控制屏上的电源总开关，按下“启动”按钮，接通励磁电源开关，观察MG的励磁电流值（用A2表观察），调节Rf2使If2 等于校正值（100mA），在以下实验中并保持此时的Rf2位置不变，观察A1电流表有电流显示，再接通MEC31的电枢电源开关，顺时针调节“电压调节”旋钮，使M起动。 M起动后观察DD03-3转速表显示转速是否为正，若为负，即要停机改变M的电枢接线极性。调节MEC31上的“电压调节”旋钮，使输出电压为220伏，减小起动电阻 R1阻值，直至短接，电动机M的启动过程结束。 （2

51、）M起动正常后，将其电枢电源的输出电压调整到220V（用V1表观察）。（3）保持Rf2位置不变（即If2 等于校正值100mA）。（4）合上负载开关S，调节校正直流测功机MG的负载电阻R2（减小R2的阻值，先减小串联部分，当负载电流IF大于0.4A时使用并联部分，而将串联部分阻值调到最小并用导线短接）、直流他励电动机M的磁场调节电阻Rf1及调整直流他励电动机M的电枢电源电压为220V，使电动机达到额定值：UUN220V、nnN1600r/min（用DD03-3转速表观察）、IIN1.2A，此时电动机M的励磁电流If1即为额定励磁电流If1N。 （5）保持UUN、If1=If1N、If2为校正值100 mA不变的条件下，逐次减小直流他励电动机M的负载（操作方法：增大R2阻值即减小测功机负载电流IF，先增大其并联部分阻值，并联部分的阻值增到最大后，将串联部分短接导线拆除，再增大串联部分的阻值，当R2增到最大后断开开关S）。在这一过程中测取电动机M的电枢输入电流Ia、输出转矩T2、输出转速n、输出功率P2和校正直流测功机MG的负载电流IF【根据不同的IF值，可通过IF-T2曲线图查找校正值If2=100mA对应于T2=f(IF)，对应不同的IF可查找对应的T2】。共取数据8-10组，记录于表2-4中，其中额定点附近要多测几点。表2-4 If2=100 mA